ppt fisika gerak rotasi

27
よよよよ ....

Transcript of ppt fisika gerak rotasi

Page 1: ppt fisika gerak rotasi

ようこそ ....

Page 2: ppt fisika gerak rotasi

Gerak RotasiRotasi Benda Tegar Dinamika Gerak Rotasi

KELOMPOK 4

Page 3: ppt fisika gerak rotasi

KECEPATAN DAN PERCEPATAN SUDUT

Page 4: ppt fisika gerak rotasi

Kecepatan sudut didefinisikan sebagai perbandingan antara pergeseran sudut θ dan waktu t

KECEPATAN SUDUT

Setiap bagian dari benda tegar yang berotasi akan mempunyai kecepatan sudut yang sama.

Satuan kecepatan sudut adalah rad/s & rpm.

Page 5: ppt fisika gerak rotasi

PERCEPATAN SUDUT

Ketika kecepatan sudut benda tegar berubah, berarti benda tegar itu mempunya percepatan sudut.

Percepatan sudut didefinisikan sebagai perubahan kecepatan sudut ω dibagi dengan t.

Page 6: ppt fisika gerak rotasi

GERAK ROTASI DENGAN PERCEPATAN SUDUT TETAP

Gerak Lurus(arahnya tetap)

Gerak Rotasi(sumbu putar tetap)

v = v0 + at ω = ω0 + αt

x-x0 = ½ (v-v0)t θ - θ0 = ½ (ω-ω0 )t

x = x0 + v0t + ½at θ= θ0 + ω0 t + ½αt

v2 = v02 + 2a(x-x0) ω2 = ω0 2 + 2α (θ -

θ0 )

Perbandingan Antara Gerak Lurus Dengan Percepatan Linear Tetap dan Gerak Rotasi Dengan Percepatan sudut Tetap.

Page 7: ppt fisika gerak rotasi

HUBUNGAN ANTARA KINEMATIKA GERAK LURUS DAN KINEMATIKA

GERAK ROTASI Semakin jauh sebuah titik dari sumbu putarnya, semakin

besar kelajuan linearnya.

Percepatan tangensial muncul akibat perubahan besar kecepatan linear, sedangkan percepatan radial muncul akibat perubahan arah kecepatan linear.

Jumlah vektor percepatan tangensial dan percepatan radialmenunjukkan vektor percepatan linear a benda yang berotasi.

V = r ω

a tan = r α a sp = ω2r

Page 8: ppt fisika gerak rotasi

ENERGI DALAM GERAK ROTASIA. Momen Inersia

 

Page 9: ppt fisika gerak rotasi

Momen inersia benda-benda homogen yang teratur bentuknya.

No. Benda Momen Inersia

1 Batang tipis yang diputar dipusat masanya

2 Batang tipis yang diputar di ujung

3 Silinder yang diputar pada sumbu simetri

4 Bola terhadap diameter bola

5 Cincin yang diputar terhadap sumbu simetri

6 Bola berongga terhadap diameter

7 Silinder yang diputar pada porosnya

8 Persegi yang diputar di pusat

9 Persegi diputar searah bidang

10 Persegi diputar di ujung sisi

Page 10: ppt fisika gerak rotasi

B. Energi Kinetik Rotasi

 

 

 

 

Page 11: ppt fisika gerak rotasi

Pengertian sederhana tentang momen inersia yaitu semakin besar momen inersia, semakin besar pula energi kinetik benda yang berputar.

Untuk benda yang mula-mula diam, maka semakin besar momen inersianya, semakin sukar benda itu di putar.

Sebaliknya jika benda telah berputar, maka semakin sukar untuk dihentikan dari gerak rotasinya.

Contoh soal: Tiga buah benda masing-masing bermasa 2 kg, diikat menggunakan tali ringan yang panjangnya 2 meter. Jika sistem tersebut berputar dengan kecepatan sudut 3 rad/s, tentukanlah energi kinetik rotasi ketiga benda tersebut!

Page 12: ppt fisika gerak rotasi

MOMEN GAYA Momen gaya : Ukuran kuantitatif dari

kecenderungan gaya untuk memutar atau mengubah gerak rotasi benda

Lengan momen : jarak tegak lurus yang ditarik dari sumbu putar sampai garis kerja gaya.

Besar momen gaya T bergantung pada besarnya gaya F dan jarak lengan momen l sehingga dapat ditulis secara sistematis :

T = F l

Page 13: ppt fisika gerak rotasi

Momen gaya selalu dihitung terhadap titik acuan tertentu

Momen gaya yang cenderung memutar benda searah putaran jarum jam diberi tanda + sedangkan momen gaya yang cenderung memutar benda berlawanan arah putaran jarum jam diberi tanda – (dilihat dari jarak terdekat ke titik acuan)

Page 14: ppt fisika gerak rotasi

Contoh Soal

Hitunglah besar momen gaya terhadap titik O yang ditimbulkan oleh gaya F pada gambar. Pada masing-masing gambar, panjang batang 4m dan gaya 10N.

O

Page 15: ppt fisika gerak rotasi

MOMEN GAYA DAN PERCEPATAN SUDUT

 

Page 16: ppt fisika gerak rotasi

Contoh soal

Page 17: ppt fisika gerak rotasi

GABUNGAN GERAK TRANSLASI DAN ROTASI

v

v

Gerak translasi

ωR

ωR

2v

v

Gerak rotasi Kombinasi translasi dan rotasi

Page 18: ppt fisika gerak rotasi

Gerak menggelinding tanpa slip berasal dari gabungan gerak translasi dan rotasi sehingga energi kinetiknya juga berasal dari energi kinetik translasi ditambah energi kinetik rotasi.

Ek = Ek translasi + Ek rotasi = ½ Mv2 + ½ Iω2

Ek = ½ Mω2R 2 + ½ Iω2

Page 19: ppt fisika gerak rotasi

Kelajuan silinder yang menggelinding lebih kecil daripada silinder yang meluncur.

Persoalan gerak menggelinding dapat diselesaikan dengan dua cara, yaitu dengan cara energi kinetik dan cara dinamika.

Page 20: ppt fisika gerak rotasi

CONTOH SOAL I

Sebuah silinder pejal bermassa M dan berjari jari R menggelinding tanpa slip dari ketinggian h pada bidang miring yang membentuk sudut θ terhadap horizontal. Berapakah kelajuan ketika silinder itu mencapai dasar bidang miring?

Page 21: ppt fisika gerak rotasi

USAHA DAN DAYA PADA GERAK ROTASI

Usaha yang dilakukan oleh momen gaya konstan sama dengan hasil kali momen gaya dan pergeseran sudutnya.

Jika momen gaya T (torsi) yang bekerja pada benda sehingga menyebabkan benda berotasi dengan kecepatan sudut ω, maka daya sesaat yang dihasilkan sama dengan hasil kali antara T dan ω.

W = Tθ

P = T ω

Page 22: ppt fisika gerak rotasi

MOMENTUM SUDUT

Dalam gerak rotasi besar momentum sudut sama dengan hasil kali antara momen inersia I dan kecepatan sudut ω.

L = I ω

Page 23: ppt fisika gerak rotasi

HUKUM KEKEKALAN MOMENTUM SUDUT

Jika jumlah momen gaya yang bekerja pada sistem sama dengan nol, maka momentum sudut sistem itu konstan.

I1ω1 = I2ω2 = tetap

Page 24: ppt fisika gerak rotasi

CONTOH SOAL II

dua buah cakram sesumbu dengan momen inersia IA = 2 dan IB = 3 mula mula berputar terhadap sumbunya dengan kecepatan sudut ωA =

3 dan ωB = 2. Kedua cakram yang berputar itu kemudian didorong dengan gaya yang sama besar, tetapi berlawanan arah sehingga keduanya menempel menjadi satu dan bergerak berputar bersama-sama dengan kecepatan sudut ω. Berapakah kecepatan sudut ω ini?

Page 25: ppt fisika gerak rotasi

CONTOH SOAL III

perhatikan gambar di bawah ini, momen gaya pada sistem tersebut adalah adalah..

r = 20 cm mk = 0,2 kg

0,5 kg

Page 26: ppt fisika gerak rotasi

CONTOH SOAL IV

mA = 5 kg

mB = 3 kg

f = 2 NR = 20 cmMk = 4 kg

Berapakah percepatan sistem tersebut??

mA

mB

Page 27: ppt fisika gerak rotasi

ありがとう .....